Kas yra Poyntingo vektorius?

Poyntingo vektorius yra svarbi fizikos lygtis. Jis apibūdina energijos kiekį ploto vienetui, kurį perduoda elektromagnetinis laukas. Kaip ir bet kuris vektorius, Poyntingo vektorius turi ir dydį, ir kryptį.

Elektromagnetiniai laukai yra elektrinių ir magnetinių laukų derinys. Bet koks įjungtas elektrinis prietaisas skleidžia elektromagnetines bangas, kurios sudaro elektromagnetinius laukus. Kasdieniai prietaisai, gaminantys šiuos laukus, yra lempos, televizoriai ir mobilieji telefonai.

Elektrinius laukus sukuria elektros įtampa. Elektros prietaisas neturi būti įjungtas, kad sukurtų elektrinį lauką, jį tereikia prijungti. Įrenginys gauna įtampą iš lizdo, kai tik yra prijungtas, ir tai sukuria tokio tipo lauką.

Kita vertus, magnetiniai laukai susidaro tik įjungus elektros prietaisą. Juos gamina tekanti elektros srovė. Įjungus įrenginį, pradeda tekėti srovė, o magnetinis ir elektrinis laukai susijungia ir sudaro elektromagnetinį lauką.

Paprasčiausia Poyntingo vektorius užrašomas kaip S = E x B. Visi lygties kintamieji yra vektoriniai dydžiai, kaip nurodyta paryškintu šriftu. S yra Poyntingo vektorius, E yra elektrinis laukas, o B yra magnetinis laukas.
Elektriniai ir magnetiniai laukai matuojami pagal jų energijos tankį, kuris taip pat gali būti vadinamas intensyvumu. Elektromagnetinėje bangoje elektrinis ir magnetinis laukai yra statmeni vienas kitam. Tai reiškia, kad elektromagnetinio lauko energijos dydis yra tiesiog elektrinio lauko energijos tankio dydis, padaugintas iš magnetinio lauko tankio dydžio.

Praktiniam pritaikymui pagrindinę lygtį dažnai reikia padalyti iš konstantos, vadinamos μ0 (tariama „mu naught“). Ši konstanta rodo laisvos erdvės pralaidumą. Jis lygus 1.2566 x 10-6 Webers vienam amperui vienam metrui. Kartais naudojami ir kiti lygiaverčiai vienetai: niutonai kvadratiniam amperui arba Henris metrui.

Teorinėje fizikoje paprastai naudojama alternatyvi metrinė sistema, vadinama cgs, o tai reiškia, kad ji taiko dar vieną Poyntingo vektoriaus formą. CGS sistemoje yra standartiniai centimetrų, gramų ir sekundžių vienetai, o ne standartiniai SI metrinės sistemos vienetai – metrai, kilogramai ir sekundės. Teorinės fizikos Poyntingo vektorius parašytas kaip S = (c/4π)*E x B, kur c reiškia šviesos greitį.